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1. 天然气水合物相关的Slipstream海底滑坡体速度结构模型反演

蓝坤, 朱贺, 何涛, 梁前勇, 吴学敏, 董一飞, 张毅

北京大学学报自然科学版 2021, 57 (3): 435-445. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2021.005

摘要（504）

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PDF（pc）（9446KB）（172）

针对目前用于建立二维速度结构模型的RAYINVR软件对四分量海底地震仪(OBS)记录的转换横波无法自动反演, 建模效率低的问题, 采用MATLAB遗传反演算法, 对RAYINVR软件进行改进, 实现对横波速度结构模型各层和层中区块泊松比的自动同步反演, 可以为天然气水合物勘探调查提供泊松比和杨氏模量等重要弹性参数。利用采自Slipstream海底滑坡的OBS数据, 通过同步反演方法, 获得该地区较为精细的纵波和横波速度结构模型, 并可与附近U1326钻孔的测井数据进行对比, 验证了横波速度结构同步反演建模方法的有效性。模型揭示了两个泊松比差异大的结构面: 代表水合物稳定底界的似海底反射界面(BSR)(海底之下230±10 m)以及浅部异常高速体(有可能是高饱和度水合物富集的砂体)的底界(海底之下75~100 m), 后者与滑脱面大致重合, 指示水合物与Slipstream海底滑坡的形成有关。

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2. 含甲烷水合物松散沉积物超声波性质的实验研究

杨志强, 何涛, 朱贺, 蓝坤, 卢海龙

北京大学学报自然科学版 2020, 56 (2): 271-282. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2019.119

摘要（718）

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PDF（pc）（8240KB）（145）

实验模拟海域含天然气水合物松散沉积物, 并测量其声学性质变化规律, 以期为天然气水合物地震勘探和资源评价提供科学依据。采用一套改进的水合物超声波速度测量装置, 根据反应釜内部气体压力的变化, 连续监测实验过程中甲烷水合物饱和度的变化, 获得被水完全饱和的松散沉积物中甲烷水合物饱和度与声波速度的关系。模拟南海神狐海域SH-7钻孔的HY-3样品, 进行多个轮次的甲烷水合物形成?分解实验, 实测纵、横波的速度均落在水合物非胶结曲线与胶结曲线之间, 表明甲烷水合物在沉积物孔隙中同时存在胶结和非胶结多种赋存形式, 在分解和合成过程中均以呈悬浮状或作为支撑颗粒的水合物优先, 但少量起胶结作用的水合物始终存在, 并对沉积物声学性质有明显的提升作用。

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3. 基于ANSYS Workbench的高精度自动化三维地质建模方法——以天然气水合物相关的Slipstream海底滑坡为例

隆松伯, 何涛, 梁前勇, 蓝坤, 林进清, 董一飞, 何健

北京大学学报自然科学版 2018, 54 (5): 994-1002. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2018.051

摘要（982）

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PDF（pc）（8232KB）（227）

在采用有限元软件ANSYS分析水合物相关的Slipstream海底滑坡体时, 针对多波束测深获得的复杂滑塌区海底地貌, 首先通过滑坡陡壁的形态恢复滑塌面被掩埋的部分, 然后通过与周围海脊的形态相似性对比, 重建滑塌发生前的海脊地貌。在此基础上, 利用ANSYS Work- bench的Jscript脚本功能, 实现三维地质模型的高精度自动构建, 极大地提高了复杂坡体结构的建模效率, 可以为后续数值分析的准确性提供关键保障。对Slipstream海底滑塌坡体进行自重条件下稳定性的初步模拟, 结果显示, 以海底之下约100 m的浅层水合物富集层为界, 其上的沉积层中最大剪应力呈现楔形分布的高值条带, 与该处滑坡后的阶梯状地貌吻合, 验证了地质模型的准确性和建模方法的有效性。

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